JPH0715337A - One-bit cell and a/d converter - Google Patents

One-bit cell and a/d converter

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JPH0715337A
JPH0715337A JP15326293A JP15326293A JPH0715337A JP H0715337 A JPH0715337 A JP H0715337A JP 15326293 A JP15326293 A JP 15326293A JP 15326293 A JP15326293 A JP 15326293A JP H0715337 A JPH0715337 A JP H0715337A
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mirror circuit
circuit
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input
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道夫 四柳
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Abstract

PURPOSE:To allow the A/D converter to be immune to noise and to reduce current consumption by using a detection circuit to detect a current and using a current output terminal for one-bit cell for a current output terminal to activate the circuit in a range of a low power supply voltage and the circuit in the current mode. CONSTITUTION:An input current Iin of a 1st input terminal 1 is multiplied at a 1st current mirror circuit 3 by a multiple of current gains A1, A1' and the multiplies outputs are outputted to output terminals 5, 10. An input current Ir1. of a 2nd input terminal 2 is multiplied by a multiple of A2 at a 2nd current mirror circuit 4 and the result is outputted to the output terminal 5. In this case, whether or not a current flows into a current mirror circuit 6 depends on the relation of quantity of values A1Iin and A2Ir1. A current detection circuit 7 detects it and an output (b) is set to logical 1 when the current flows and to logical 0 when no current flows. The output (b) is used as it is to be a 1-bit cell output. A switch S1 of the current mirror circuit 8 selects an input current circuit and the input current circuit connecting to a 2nd output terminal 10 of the circuit 3 is connected when the output (b) is logical 0 and the input current circuit connecting to a 2nd output terminal 10 of the circuit 6 is connected when the output (b) is logical 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アナログ入力電流をデ
ジタル値に変換するアナログ/デジタル変換器に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog / digital converter for converting an analog input current into a digital value.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アナログ入力電流をデジタル値に
変換するアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)に
は、図4に示したものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an analog / digital converter (A / D converter) for converting an analog input current into a digital value, the one shown in FIG. 4 is known.

【0003】(Journal of Solid-State Circuits vol.
25 No.4 p.997〜1004(1990))このA/D変換器は、1
ビットセルを直列に接続した構成で、1ビットセルは図
4に示すように、入力電流を2倍にするカレントミラー
と2倍にした入力電流と基準電流を比較する比較器と、
2倍にした入力電流を入力とする電流ミラー回路と比較
器の出力が“1”であればスイッチを閉じて入力電流か
ら基準電流を減算して出力端子から出力し、比較器の出
力が“0”であればスイッチを開いて出力電流として入
力電流の2倍を出力する。比較器の出力がそのまま1ビ
ットセルの出力ビットとなる。
(Journal of Solid-State Circuits vol.
25 No.4 p.997-1004 (1990)) This A / D converter
In a configuration in which bit cells are connected in series, a 1-bit cell has a current mirror that doubles an input current, a comparator that compares a doubled input current with a reference current, as shown in FIG.
If the output of the current mirror circuit and the comparator that input the doubled input current is “1”, the switch is closed, the reference current is subtracted from the input current, and the result is output from the output terminal. If it is 0 ", the switch is opened to output twice the input current as the output current. The output of the comparator becomes the output bit of the 1-bit cell as it is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のA/D変換器で
は、出力電流を求める電流経路において、入力電流の2
倍の電流から基準電流を減算するときに、M6−M9−
M8とトランジスタを3つ流れる。したがって電源電圧
を低下させたときの下限がM6とM8の飽和電圧の和と
M9の電圧降下分できまる。M9の電圧降下分は、M9
のオン抵抗と流れる電流の積できまる。電源電圧を低下
させるとトランジスタのオン抵抗は大きくなっていくの
でM9での電圧降下も大きくなる。
In the conventional A / D converter, in the current path for obtaining the output current, the input current of 2 is input.
When subtracting the reference current from the doubled current, M6-M9-
M3 and three transistors flow. Therefore, the lower limit when the power supply voltage is reduced is the sum of the saturation voltages of M6 and M8 and the voltage drop of M9. The voltage drop of M9 is
It is the product of the on resistance of and the flowing current. When the power supply voltage is lowered, the on-resistance of the transistor increases, and the voltage drop at M9 also increases.

【0005】それによって低電圧化したときの下限が決
まってくる。
As a result, the lower limit when the voltage is lowered is determined.

【0006】本発明の目的は、低電圧化に適したA/D
変換器を提供することである。
An object of the present invention is to provide an A / D suitable for lowering voltage.
It is to provide a converter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段は、以下の3項に存ずる。
[Means for Solving the Problems] Means for solving the problems are included in the following three items.

【0008】[1]第1の入力端子が電流入力端に接続
され第1及び第2の電流出力端をもつ第1の電流ミラー
回路と、第2の入力端子が電流入力端に接続され、電流
出力端が前記第1の電流ミラー回路の第1の電流出力端
に接続され、前記第1の電流ミラー回路を構成するトラ
ンジスタと異なる導電性のトランジスタで構成された第
2の電流ミラー回路と、前記第1の電流ミラー回路と前
記第2の電流ミラー回路の電流出力端に電流入力端が接
続された第3の電流ミラー回路と、前記第3の電流ミラ
ー回路の電流出力端に電流が流れているか否かを検出す
る検出回路と、電流入力回路を前記第1の電流ミラー回
路の第2の電流出力端に接続された電流入力回路とする
か前記第3の電流ミラー回路の電流入力回路とするかを
切換える手段を備えた第4の電流ミラー回路とから構成
され、前記1ビットセルの第4の電流ミラー回路は、前
記検出回路で電流が検出されれば電流入力回路を前記第
3の電流ミラーの電流入力回路とすると同時に出力ビッ
トとして“1”を出力し、電流が検出されなければ前記
第1の電流ミラー回路の第2の電流出力端に接続された
電流入力回路とすると同時に出力ビットとして“0”を
し、前記第4の電流ミラー回路の電流出力端を1ビット
セルの電流出力端子とすることを特徴とした1ビットセ
ル。
[1] A first current mirror circuit having a first input terminal connected to a current input terminal and having first and second current output terminals; and a second input terminal connected to a current input terminal, A second current mirror circuit having a current output terminal connected to the first current output terminal of the first current mirror circuit, the second current mirror circuit including a conductive transistor different from the transistor forming the first current mirror circuit; , A third current mirror circuit having a current input terminal connected to the current output terminals of the first current mirror circuit and the second current mirror circuit, and a current flowing to the current output terminal of the third current mirror circuit. A detection circuit for detecting whether or not it is flowing, and a current input circuit which is a current input circuit connected to a second current output terminal of the first current mirror circuit, or a current input of the third current mirror circuit Equipped with a means to switch between circuits And a fourth current mirror circuit, the fourth current mirror circuit of the 1-bit cell, wherein the current input circuit is the current input circuit of the third current mirror if a current is detected by the detection circuit. At the same time, "1" is output as an output bit, and if no current is detected, the current input circuit is connected to the second current output terminal of the first current mirror circuit, and at the same time, "0" is output as an output bit. A 1-bit cell, wherein the current output terminal of the fourth current mirror circuit is a current output terminal of the 1-bit cell.

【0009】[2]上記[1]に記載された1ビットセ
ルを、1ビットセルの電流出力端子を次段の1ビットセ
ルの第1の電流入力端に接続して直列に複数個接続し、
初段の1ビットセルの第1の電流入力端子を電流入力端
子とし、初段の第2の入力端子にIr1 の電流を入力
し、2段目以降の第2の入力端子には順次Ir1 の1/
2ずつになる電流を入力し、1ビットセルの電流ミラー
回路は第3の電流ミラー回路以外はすべて電流ゲインを
1とし、初段の出力ビットを最上位ビットとし、2段目
以降の出力ビットを順次上位からのビットとすることを
特徴としたアナログ/デジタル変換器。
[2] A plurality of 1-bit cells described in [1] are connected in series by connecting the current output terminal of the 1-bit cell to the first current input terminal of the 1-bit cell of the next stage.
The first current input terminal of the first-stage 1-bit cell is used as the current input terminal, the current of Ir1 is input to the second input terminal of the first stage, and 1 / Ir of Ir1 is sequentially input to the second input terminals of the second and subsequent stages.
Input the current in increments of 2, set the current gain of all 1-bit cell current mirror circuits to 1 except the third current mirror circuit, set the output bit of the first stage to the most significant bit, and output bits of the second and subsequent stages sequentially. An analog / digital converter characterized by using bits from the higher order.

【0010】[3]前記[1]に記載された1ビットセ
ルを、1ビットセルの電流出力端子を次段の1ビットセ
ルの第1の入力端子に接続して直列に複数個接続し、す
べての1ビットセルの第2の電流入力端子にはすべて等
しい値の電流を入力し、1ビットセルの第1の電流ミラ
ー回路の電流ゲインは2とし、1ビットセルの第2、第
4の電流ミラー回路の電流ゲインは1とし、初段の出力
ビットを最上位ビットとし、2段目以降の出力ビットを
順次上位からのビットとすることを特徴としたアナログ
/デジタル変換器。
[3] The 1-bit cell described in the above [1] is connected in series by connecting the current output terminal of the 1-bit cell to the first input terminal of the 1-bit cell of the next stage, and connecting all the 1-bit cells in series. Currents of the same value are all input to the second current input terminals of the bit cell, the current gain of the first current mirror circuit of the 1-bit cell is 2, and the current gains of the second and fourth current mirror circuits of the 1-bit cell are set. Is 1, the output bit of the first stage is the most significant bit, and the output bits of the second and subsequent stages are sequentially the bits from the higher order.

【0011】[4]上記[3]に記載されたアナログ/
デジタル変換器において、1ビットセルの第2の電流ミ
ラー回路の電流入力回路を、すべての1ビットセルで共
通にしたことを特徴とするアナログ/デジタル変換器。
[4] The analog described in [3] above
In the digital converter, the current input circuit of the second current mirror circuit of 1-bit cells is common to all the 1-bit cells.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の第1の実施例の1つであ
る。第1の入力端子1に入力された電流(電流は矢印の
向き)Iin は、第1の電流ミラー回路3で電流利得A
1 ,A1′倍されてそれぞれ出力端5、10に出力され
る。
FIG. 1 is one of the first embodiments of the present invention. The current (current is in the direction of the arrow) Iin input to the first input terminal 1 is the current gain A in the first current mirror circuit 3.
It is multiplied by 1 and A 1 ′ and output to output terminals 5 and 10, respectively.

【0014】一方、第2の入力端子2に入力された電流
Ir1 は第2の電流ミラー回路4でA2 倍されて出力端
5に出力される。
On the other hand, the current Ir1 input to the second input terminal 2 is multiplied by A2 in the second current mirror circuit 4 and output to the output terminal 5.

【0015】このときA1in >A2r1 であると、
1in −A2r1 の電流が第3の電流ミラー回路6
に入力される。したがって電流ミラー回路6の出力端に
は電流が流れる。
At this time, if A 1 I in > A 2 I r1 ,
The current of A 1 I in −A 2 I r1 is the third current mirror circuit 6
Entered in. Therefore, a current flows through the output terminal of the current mirror circuit 6.

【0016】ところがA1in <A2 r1 であると電
流ミラー回路4の出力にA2r1の電流を流すことがで
きず出力端5の電位が低下し、電流ミラー回路6には電
流が入力されない。またA1 in =A2 r1のときも
電流ミラー回路3の出力側に流れる電流は電流ミラー回
路4に流れるので電流ミラー回路6には電流が流れな
い。
However, if A 1 I in <A 2 I r1 then the current of A 2 I r1 cannot flow to the output of the current mirror circuit 4 and the potential at the output end 5 drops, so that the current mirror circuit 6 receives No current is input. Also, when A 1 I in = A 2 I r1 , the current flowing to the output side of the current mirror circuit 3 flows to the current mirror circuit 4, so that no current flows to the current mirror circuit 6.

【0017】電流検出回路7は電流ミラー回路6に電流
が流れているか否かを検出する回路である。具体的な例
としては、図1に示したような抵抗とインバータから構
成される。電流ミラー回路6に電流が流れると電流ミラ
ー回路6の出力端と定電圧源の間に接続された抵抗を電
流が流れるのでインバータの入力電位が下がる。それに
よってインバータの出力bは高レベルすなわち“1”と
なる。ところが電流ミラー回路6に電流が流れないと抵
抗にも電流が流れないのでインバータの入力電位は高レ
ベルのままでインバータの出力bは低レベルすなわち
“0”となる。
The current detection circuit 7 is a circuit for detecting whether or not a current is flowing through the current mirror circuit 6. As a specific example, it is composed of a resistor and an inverter as shown in FIG. When a current flows through the current mirror circuit 6, the current flows through a resistor connected between the output terminal of the current mirror circuit 6 and the constant voltage source, so that the input potential of the inverter drops. As a result, the output b of the inverter becomes high level, that is, "1". However, if no current flows through the current mirror circuit 6, no current flows through the resistor either, so that the input potential of the inverter remains at high level and the output b of the inverter becomes low level, that is, "0".

【0018】このようにして電流検出回路7の出力b
を、電流ミラー回路6に電流が流れていれば“1”、流
れていなければ“0”とすることができる。また、電流
検出回路7において、抵抗Rの代わりにトランジスタを
用いても同様な機能を実現できるし、またスイッチを挿
入してダイナミックな回路とすることも容易である。こ
の出力bはそのまま1ビットセルの出力ビットとなる。
In this way, the output b of the current detection circuit 7
Can be set to "1" if a current is flowing in the current mirror circuit 6 and can be set to "0" if no current is flowing. Also, in the current detection circuit 7, the same function can be realized by using a transistor instead of the resistor R, and it is easy to insert a switch to form a dynamic circuit. This output b becomes the output bit of the 1-bit cell as it is.

【0019】電流検出回路7の出力bに応じて電流ミラ
ー回路8の中のスイッチS1 で入力電流回路が切換わ
る。bが“0”のときは電流ミラー回路3の第2の出力
端10に接続された入力電流回路に接続され、bが
“1”のときは電流ミラー回路6の電流入力回路に切換
わる。したがって、bが“0”のときは電流ミラー回路
8の出力電流は電流ゲインA4 とするとA4 (A1 ′I
in )で、bが“1”のときはA4 (A1in −A2
r1 )の電流となる。
The input current circuit is switched by the switch S 1 in the current mirror circuit 8 according to the output b of the current detection circuit 7. When b is "0", it is connected to the input current circuit connected to the second output terminal 10 of the current mirror circuit 3, and when b is "1", it switches to the current input circuit of the current mirror circuit 6. Therefore, when b is the output current of the current mirror circuit 8 when the "0" and the current gain A4 A 4 (A 1 'I
in ) and b is “1”, A 4 (A 1 I in −A 2 I
The current is r1 ).

【0020】ここで第2に記載された1ビットセルの直
列接続を考える。第2図にその実施例を示す。このとき
電流ミラー回路の電流ゲインはA1 =A1 ′=A2 =A
4 =1である。したがってこの構成では、1ビットセル
の第1の入力端子に入力される電流をI1 、第2の入力
端子に入力される電流をI2 とするとI1 >I2 であれ
ばb=1、出力電流はI1 −I2 、I1 ≦I2 であれば
b=0、出力電流はI1である。n段目のI2 をIrn
すると2段目以降は順次Ir1 の1/2ずつになってい
くので Ir2 =(1/2)Ir1 、Ir3 =(1/2)Ir2
(1/22)Ir1 ,…,Irn =(1/2)Ir(n-1)
(1/2n-1 )Ir1… (1) である。したがって初段目の第1の入力端子に入力され
る電流をIin とするとn段目の入力電流Inは、 In=Iin −b1r1 −b2 r2 −…−bn-1 Irn-1 =Iin −b1 r1 −(1/2)b2r1 −(1/
2)b3r1−…−(1/2n-2 )bn-1r1
(2) となる。ただしb はi段目の1ビットセルの出力ビ
ットである。
Now, consider the serial connection of the 1-bit cells described in the second. An example thereof is shown in FIG. At this time, the current gain of the current mirror circuit is A 1 = A 1 ′ = A 2 = A
4 = 1. Thus, in this arrangement, the current input to the first input terminal of the bit cell I1, b = 1 if I 1> I 2 When the current input to the second input terminal and I2, the output current If I 1 -I 2 and I 1 ≤I 2 , then b = 0 and the output current is I 1. If I 2 of the n-th stage is set to I rn , 1/2 of the Ir 1 is sequentially obtained in the second and subsequent stages, so that I r2 = (1/2) I r1 and I r3 = (1/2) I r2 =
(1/2 2 ) I r1 , ..., I rn = (1/2) I r (n-1) =
(1/2 n-1 ) I r1 (1) Thus the input current In of the n-th stage when the current to the Iin input to the first input terminal of the first-stage th, I n = I in -b 1 I r1 -b 2 I r2 - ... -b n -1 I rn-1 = I in -b 1 I r1 - (1/2) b 2 I r1 - (1 /
2 2 ) b 3 I r1 -...- (1/2 n-2 ) b n-1 I r1 ...
(2) However, b 1 is the output bit of the 1-bit cell in the i-th stage.

【0021】(2) であわらわされる電流In と(1/2
n-1 )Ir1 の大小関係によってbnが決まる。この結
果は、よく知られているように、2Ir1 をフルスケー
ルとし、b1 を最上位ビットとしb2 以下を順次上位か
らのビットとするA/D変換器をあらわす。
(2) The current I n and ((1/2)
bn is determined by the magnitude relation of ( n-1 ) I r1 . As is well known, this result represents an A / D converter in which 2I r1 is full scale, b 1 is the most significant bit, and b 2 and less are sequentially bits from the higher order.

【0022】したがって第2で接続する1ビットセルの
数をnとすると分解能がnビットのA/D変換器ができ
る。
Therefore, assuming that the number of 1-bit cells connected in the second is n, an A / D converter having a resolution of n bits can be obtained.

【0023】このA/D変換器において、各1ビットセ
ルの構成で正側電源電圧と負側電源電圧との間の電流経
路中の縦積みトランジスタはNMOSFETとPMOS
FETそれぞれ1個ずつであり、従来技術で述べたトラ
ンジスタ3個より少ない。また電流経路の中にスイッチ
を含まないのでオン抵抗によって制限されない。
In this A / D converter, the vertically stacked transistors in the current path between the positive power supply voltage and the negative power supply voltage in each 1-bit cell configuration are NMOSFET and PMOS.
There is one FET each, which is less than the three transistors described in the prior art. Further, since the switch is not included in the current path, it is not limited by the ON resistance.

【0024】したがって本実施例では従来より低電圧化
に適したA/D変換器を提供することができる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to provide an A / D converter more suitable for lowering the voltage than ever before.

【0025】第3に記載された1ビットセルは、A1
2、A2 =A4 =1である。また第2の電流入力端には
等しい電流を入力する。したがって各セルでは第1の入
力電流をI1 、第2の入力電流をIr とすると 2I1 > Ir であれば b=1 2I1 < Ir であれば b=0 である。したがってn段目のビットセルの第1の入力端
への電流Inは初段の第1の入力電流をIin とすると In=2In-1 −bn-1r =2(2In-2 −bn-2r )−bn -1r =2n-1in −b1n-2r −b2n-3 r −…
−bn-1 r … (3) (3) 式もよく知られているようにフルスケールをIr
したnビットのアナログ/デジタル変換器をあらわす式
である。(2) 式と(3) 式の違いすなわち第2と第3の実
施例の違いは各ビットセルの比較電流を順次1/2にす
る(第2の実施例のA/D変換器)かわりに入力電流を
2倍にする(第3の実施例のA/D変換器)だけであ
る。したがって第3の実施例のA/D変換器を図面に示
すと第3図のようになり、第2図とは1ビットセルの第
2の入力電流が異なる。また1ビットセルの中の電流ゲ
インは実施例で述べたように異なっている。このA/D
変換器も低電圧化に適しているのは第2で述べたA/D
変換器の場合と同様である。第4で記載されたA/D変
換器は、交換原理は第3で記載したA/D変換器と同一
である。ただし、第3で記載したA/D変換器は、各ビ
ットセルの第2の入力端には等しい値の電流を与えてい
た。図1に示すようにビットセルの第2の入力端は、第
2の電流ミラー回路の電流入力端となっている。したが
って各ビットセルの第2の電流ミラー回路の電流入力回
路を共通にしても変換動作にはまったく影響がない。ま
た共通化することで消費電流を減少させることができ
る。
The 1-bit cell described in the third is A 1 =
2, A 2 = A 4 = 1. Further, the same current is input to the second current input terminal. Therefore, in each cell, if the first input current is I 1 and the second input current is I r , b = 1 if 2I 1 > I r , and b = 0 if 2I 1 <I r . Therefore, the current In to the first input terminal of the n-th bit cell is In = 2I n-1 −b n−1 I r = 2 (2I n−2 −), where I in is the first input current of the first stage. b n-2 I r) -b n -1 I r = 2 n-1 I in -b 1 2 n-2 I r -b 2 2 n-3 I r - ...
As well known, −b n−1 I r (3) (3) is also an expression representing an n-bit analog / digital converter in which full scale is I r . The difference between the equations (2) and (3), that is, the difference between the second and third embodiments, is that the comparison current of each bit cell is sequentially halved (A / D converter of the second embodiment). It only doubles the input current (A / D converter of the third embodiment). Therefore, FIG. 3 shows the A / D converter of the third embodiment in the drawing, and the second input current of the 1-bit cell is different from that of FIG. The current gain in the 1-bit cell is different as described in the embodiment. This A / D
The converter is also suitable for lowering the voltage.
It is similar to the case of the converter. The exchange principle of the A / D converter described in the fourth is the same as that of the A / D converter described in the third. However, in the A / D converter described in the third, the current of the same value was applied to the second input terminal of each bit cell. As shown in FIG. 1, the second input end of the bit cell is the current input end of the second current mirror circuit. Therefore, the common operation of the current input circuit of the second current mirror circuit of each bit cell does not affect the conversion operation at all. Further, the common use can reduce the current consumption.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように本発明では、低い電源
電圧範囲で動作ができ、また電流モードで動作するため
ノイズに強く、かつ消費電流の低いA/D変換器を提供
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an A / D converter that can operate in a low power supply voltage range and operates in a current mode, which is resistant to noise and consumes less current. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】図4は従来技術を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の電流入力端 2 第2の電流入力端 3 第1の電流ミラー回路 4 第2の電流ミラー回路 5 第1の電流ミラー回路の第1の電流出力端 6 第3の電流ミラー回路 7 電流検出回路 8 第4の電流ミラー回路 9 電流出力端 10 第1の電流ミラー回路の第2の電流出力端 11 出力ビットの出力端 1 1st current input terminal 2 2nd current input terminal 3 1st current mirror circuit 4 2nd current mirror circuit 5 1st current output terminal of 1st current mirror circuit 6 3rd current mirror circuit 7 Current detection circuit 8 Fourth current mirror circuit 9 Current output terminal 10 Second current output terminal of first current mirror circuit 11 Output terminal of output bit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カレントミラー回路等から構成され、ア
ナログ電流をディジタル化する1ビットセルを複数個配
列して構成されるアナログ/デジタル変換器において、 第1の入力端子が電流入力端に接続され第1及び第2の
電流出力端をもつ第1の電流ミラー回路と、 第2の入力端子が電流入力端に接続され、電流出力端が
前記第1の電流ミラー回路の第1の電流出力端に接続さ
れ、前記第1の電流ミラー回路を構成するトランジスタ
と異なる導電性のトランジスタで構成された第2の電流
ミラー回路と、前記第1の電流ミラー回路と前記第2の
電流ミラー回路の電流出力端に電流入力端が接続された
第3の電流ミラー回路と、 前記第3の電流ミラー回路の電流出力端に電流が流れて
いるか否かを検出する検出回路と、 電流入力回路を前記第1の電流ミラー回路の第2の電流
出力端に接続された電流入力回路とするか前記第3の電
流ミラー回路の電流入力回路とするかを切換える手段を
備えた第4の電流ミラー回路とから構成され、 前記1ビットセルの第4の電流ミラー回路は、前記検出
回路で電流が検出されれば電流入力回路を前記第3の電
流ミラーの電流入力回路とすると同時に出力ビットとし
て“1”を出力し、電流が検出されなければ前記第1の
電流ミラー回路の第2の電流出力端に接続された電流入
力回路とすると同時に出力ビットとして“0”をし、 前記第4の電流ミラー回路の電流出力端を1ビットセル
の電流出力端子とすることを特徴とした1ビットセル。
1. An analog-to-digital converter comprising a current mirror circuit and the like, wherein a plurality of 1-bit cells for digitizing an analog current are arranged, wherein a first input terminal is connected to a current input terminal. A first current mirror circuit having first and second current output terminals, a second input terminal connected to the current input terminal, and a current output terminal connected to the first current output terminal of the first current mirror circuit. A second current mirror circuit connected to the first current mirror circuit, the second current mirror circuit including a conductive transistor different from the transistor forming the first current mirror circuit; and current outputs of the first current mirror circuit and the second current mirror circuit. A third current mirror circuit having a current input terminal connected to its end; a detection circuit for detecting whether or not a current is flowing to the current output terminal of the third current mirror circuit; And a fourth current mirror circuit having means for switching between a current input circuit connected to the second current output terminal of the first current mirror circuit and a current input circuit of the third current mirror circuit. The fourth current mirror circuit of the 1-bit cell uses the current input circuit as the current input circuit of the third current mirror when a current is detected by the detection circuit, and at the same time outputs "1" as an output bit. If the current is not detected, the current input circuit is connected to the second current output terminal of the first current mirror circuit, and at the same time, the output bit is set to “0”, and the current of the fourth current mirror circuit is changed. A 1-bit cell characterized in that the output terminal is a current output terminal of the 1-bit cell.
【請求項2】 請求項1に記載された1ビットセルを、
1ビットセルの電流出力端子を次段の1ビットセルの第
1の電流入力端に接続して直列に複数個接続し、初段の
1ビットセルの第1の電流入力端子を電流入力端子と
し、初段の第2の入力端子にIr1 の電流を入力し、2
段目以降の第2の入力端子には順次Ir1 の1/2ずつ
になる電流を入力し、1ビットセルの電流ミラー回路は
第3の電流ミラー回路以外はすべて電流ゲインを1と
し、初段の出力ビットを最上位ビットとし、2段目以降
の出力ビットを順次上位からのビットとすることを特徴
としたアナログ/デジタル変換器。
2. The 1-bit cell according to claim 1,
The current output terminal of the 1-bit cell is connected to the first current input terminal of the 1-bit cell of the next stage and connected in series, and the first current input terminal of the 1-bit cell of the first stage is used as the current input terminal. Input the current of Ir1 to the input terminal of 2 and
The second input terminal after the second stage sequentially inputs a current that becomes 1/2 each of Ir1, and the current gain of the 1-bit cell current mirror circuit is 1 except for the third current mirror circuit, and the output of the first stage is set. An analog / digital converter characterized in that the bit is the most significant bit and the output bits of the second and subsequent stages are sequentially the bits from the higher order.
【請求項3】 請求項1に記載された1ビットセルを、
1ビットセルの電流出力端子を次段の1ビットセルの第
1の入力端子に接続して直列に複数個接続し、すべての
1ビットセルの第2の電流入力端子にはすべて等しい値
の電流を入力し、1ビットセルの第1の電流ミラー回路
の電流ゲインは2とし、1ビットセルの第2、第4の電
流ミラー回路の電流ゲインは1とし、初段の出力ビット
を最上位ビットとし、2段目以降の出力ビットを順次上
位からのビットとすることを特徴としたアナログ/デジ
タル変換器。
3. The 1-bit cell according to claim 1,
Connect the current output terminal of the 1-bit cell to the first input terminal of the next-stage 1-bit cell and connect a plurality of them in series. Input equal currents to the second current input terminals of all 1-bit cells. The current gain of the first current mirror circuit of the 1-bit cell is 2, the current gain of the second and fourth current mirror circuits of the 1-bit cell is 1, the output bit of the first stage is the most significant bit, and the second and subsequent stages. An analog / digital converter characterized in that the output bits of are sequentially output from the upper bits.
【請求項4】 請求項3に記載されたアナログ/デジタ
ル変換器において、1ビットセルの第2の電流ミラー回
路の電流入力回路を、すべての1ビットセルで共通にし
たことを特徴とするアナログ/デジタル変換器。
4. The analog / digital converter according to claim 3, wherein the current input circuit of the second current mirror circuit of 1-bit cells is common to all 1-bit cells. converter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6103345A (en) * 1995-02-12 2000-08-15 Meiwa Gravure Co., Ltd. Decorative sheet with changeable color or density

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